Análisis de Ondículas de los Factores que Influyen en el Ozono Basado en ~20 Años de Mediciones de Ozono en Beijing
Autores: Zeng, Yunshu; Zhang, Jinqiang; Li, Yajuan; Liu, Sichang; Chen, Hongbin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de Ondículas de los Factores que Influyen en el Ozono Basado en ~20 Años de Mediciones de Ozono en Beijing
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Largo plazo
Ozono
Conjunto de datos observacionales
Pekín
Análisis de wavelet
Columnas de ozono
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Se ha proporcionado un conjunto de datos de observación de ozono vertical a largo plazo durante 2001-2019 mediante mediciones de ozonosonda en Pekín, en la Llanura del Norte de China. Estudios previos que utilizaron este conjunto de datos se centraron principalmente en las características verticales del ozono climatológico y su variación; sin embargo, los factores que impulsan la variación del ozono no se han discutido bien. En este estudio, al aplicar el método de análisis de wavelet (incluyendo la transformada continua de wavelet y el wavelet cruzado) y coeficientes de correlación deslizantes a aproximadamente 20 años de mediciones de ozonosonda recogidas en Pekín, analizamos los modos dominantes de variabilidad de la columna de ozono dentro de tres rangos de altura sobre Pekín (ozono total en columna: TOT; ozono estratosférico en columna: SCO; y ozono troposférico en columna: TCO). Además, también discutimos preliminarmente la relación entre estas tres columnas de ozono y el Oscilación del Sur de El Niño (ENSO), la Oscilación Cuasi-bienal (QBO) y el ciclo de actividad solar de 11 años. Los resultados revelaron que las columnas de ozono dentro de los tres rangos de altura se adhirieron predominantemente a patrones de variabilidad interanual, y las variabilidades a corto plazo en TOT y SCO pueden haber estado relacionadas con la actividad volcánica eruptiva. En comparación con el TOT y el SCO, el TCO fue más susceptible a las influencias de forzamiento de factores de alta frecuencia, como el transporte de contaminantes. Similar a los resultados en otras regiones de latitudes medias, se revelaron señales fuertes de ENSO y QBO en la variabilidad interanual de la columna de ozono sobre Pekín. El TOT y el SCO mostraron respuestas anómalas positivas a los eventos de fase cálida de ENSO, y el pico de la fase cálida de ENSO lideró los picos invernales del TOT y SCO por aproximadamente 3-6 meses. Durante la fuerte fase de transición fría-cálida en 2009-2012, el TOT y el SCO mostraron una correlación positiva significativa con el índice de ENSO. La fuerte estacionalidad del proceso de circulación meridional impulsado por la QBO llevó a una correlación positiva significativa entre el índice de QBO y el TOT y SCO en el ciclo interanual, excepto por dos períodos de fluctuaciones anormales de QBO en 2010-2012 y 2015-2017, mientras que el TCO mostró una correlación con desfase temporal de aproximadamente 3 meses en el ciclo anual en relación con la QBO debido a la influencia de la tropopausa termodinámica. Además, el análisis del índice F10.7 y las columnas de ozono reveló que las columnas de ozono sobre Pekín exhibieron respuestas retardadas a los picos de actividad de manchas solares, y no hubo una correlación obvia entre las columnas de ozono y el ciclo de actividad solar de 11 años. Dado el complejo mecanismo de conducción de los factores climáticos sobre la variabilidad local del ozono, los resultados preliminares obtenidos en este estudio aún requieren una validación adicional utilizando series temporales más largas de datos de observación y la combinación de modelos químicos y más datos auxiliares.
Descripción
Se ha proporcionado un conjunto de datos de observación de ozono vertical a largo plazo durante 2001-2019 mediante mediciones de ozonosonda en Pekín, en la Llanura del Norte de China. Estudios previos que utilizaron este conjunto de datos se centraron principalmente en las características verticales del ozono climatológico y su variación; sin embargo, los factores que impulsan la variación del ozono no se han discutido bien. En este estudio, al aplicar el método de análisis de wavelet (incluyendo la transformada continua de wavelet y el wavelet cruzado) y coeficientes de correlación deslizantes a aproximadamente 20 años de mediciones de ozonosonda recogidas en Pekín, analizamos los modos dominantes de variabilidad de la columna de ozono dentro de tres rangos de altura sobre Pekín (ozono total en columna: TOT; ozono estratosférico en columna: SCO; y ozono troposférico en columna: TCO). Además, también discutimos preliminarmente la relación entre estas tres columnas de ozono y el Oscilación del Sur de El Niño (ENSO), la Oscilación Cuasi-bienal (QBO) y el ciclo de actividad solar de 11 años. Los resultados revelaron que las columnas de ozono dentro de los tres rangos de altura se adhirieron predominantemente a patrones de variabilidad interanual, y las variabilidades a corto plazo en TOT y SCO pueden haber estado relacionadas con la actividad volcánica eruptiva. En comparación con el TOT y el SCO, el TCO fue más susceptible a las influencias de forzamiento de factores de alta frecuencia, como el transporte de contaminantes. Similar a los resultados en otras regiones de latitudes medias, se revelaron señales fuertes de ENSO y QBO en la variabilidad interanual de la columna de ozono sobre Pekín. El TOT y el SCO mostraron respuestas anómalas positivas a los eventos de fase cálida de ENSO, y el pico de la fase cálida de ENSO lideró los picos invernales del TOT y SCO por aproximadamente 3-6 meses. Durante la fuerte fase de transición fría-cálida en 2009-2012, el TOT y el SCO mostraron una correlación positiva significativa con el índice de ENSO. La fuerte estacionalidad del proceso de circulación meridional impulsado por la QBO llevó a una correlación positiva significativa entre el índice de QBO y el TOT y SCO en el ciclo interanual, excepto por dos períodos de fluctuaciones anormales de QBO en 2010-2012 y 2015-2017, mientras que el TCO mostró una correlación con desfase temporal de aproximadamente 3 meses en el ciclo anual en relación con la QBO debido a la influencia de la tropopausa termodinámica. Además, el análisis del índice F10.7 y las columnas de ozono reveló que las columnas de ozono sobre Pekín exhibieron respuestas retardadas a los picos de actividad de manchas solares, y no hubo una correlación obvia entre las columnas de ozono y el ciclo de actividad solar de 11 años. Dado el complejo mecanismo de conducción de los factores climáticos sobre la variabilidad local del ozono, los resultados preliminares obtenidos en este estudio aún requieren una validación adicional utilizando series temporales más largas de datos de observación y la combinación de modelos químicos y más datos auxiliares.